具有标准发生率和脉冲干扰的SIRS模型稳定性分析
2017-07-01马艳丽李海霞褚正清聂东明安徽新华学院通识教育部安徽合肥230088
长春师范大学学报 2017年6期
马艳丽,李海霞,褚正清,聂东明(安徽新华学院通识教育部,安徽合肥 230088)
具有标准发生率和脉冲干扰的SIRS模型稳定性分析
马艳丽,李海霞,褚正清,聂东明
(安徽新华学院通识教育部,安徽合肥 230088)
本文同时考虑脉冲接种和脉冲剔除策略,建立一个具有标准发生率的SIRS传染病模型,从理论分析和数值模拟方面研究了SIRS传染病模型的动力学性质。首先,得到模型无病T周期解的存在性和疾病流行与否的阈值-基本再生数R0;其次,应用Floquet定理证明了无病T周期解是局部渐近稳定的;然后,利用脉冲微分不等式证明了无病T周期解是全局渐近稳定的;最后,进行计算机数值模拟来进一步验证理论结果的正确性。
SIRS模型;标准发生率;基本再生数;全局渐近稳定性;脉冲微分方程
传染病是人类的健康大敌,世界卫生组织2014年发布《世界卫生统计报告》显示,现在每年新增艾滋病毒感染者约250万,这与20年前的每年300万相比有所下降,但新增感染者仍比死于艾滋病的人数多8万,因此艾滋病人的绝对人数仍在增加.同时,艾滋病对高感染率国家成年人的死亡率产生了重要影响,比如在南非,该国的男性和女性平均预期寿命在1990年均为63岁,但到2011年下降为58岁,另一个非洲国家津巴布韦的人均寿命下降幅度更大,为6岁.近年来,随着环境的污染,如肺结核、性病、禽流感等疾病再次抬头蔓延,而一些新出现的传染病,如艾滋病(AIDS)、传染性非典型肺炎(SARS)等也来势凶猛,全球范围内的传染……
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